天津某制衣公司廢水處理工藝設(shè)計(jì)及調(diào)試
摘 要：本文以天津某制衣公司廢水處理工程為背景，主體工藝采用混凝沉淀－水解酸化－二級(jí)接觸氧化工藝，當(dāng)PH調(diào)節(jié)至7-7.5，混凝劑優(yōu)尼克投加量為20mg/L，水解酸化停留時(shí)間為6小時(shí)，填料BOD5負(fù)荷為1.5kg/（m3.d）時(shí)該工藝對(duì)COD、BOD5、色度等指標(biāo)的平均去除率分別為86％、92％、90％，出水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)文中給出了主體單元混凝加藥單元及接觸氧化池單元的調(diào)試方法，并對(duì)可能出現(xiàn)的問題提出了解決的措施。實(shí)際工程表明，本文的設(shè)計(jì)參數(shù)及調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，對(duì)類似工程有一定的參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞：制衣廢水處理、工藝設(shè)計(jì)、調(diào)試、混凝沉淀、水解酸化、二級(jí)生物接觸氧化
一、 緒論
天津某制衣公司是一家專營(yíng)制衣的民營(yíng)企業(yè)，產(chǎn)品有牛仔服、西裝、各式工作服等，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷美國(guó)等地。該廠在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生洗衣廢水、沖洗地面水及生活污水，日產(chǎn)污水約400m3/d，這些污水如直接排放，將嚴(yán)重污染環(huán)境。另外，在天津，還有眾多這樣的制衣行業(yè)，均沒有建設(shè)污水處理設(shè)施，因此當(dāng)?shù)丨h(huán)保局要求該公司建設(shè)污水處理站，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際的情況，提出了要采用先進(jìn)成熟的處理工藝，最低的工程投資及運(yùn)行費(fèi)用，易于操作管理等多項(xiàng)要求。該污水處理工程于2003年下半年動(dòng)工，2004年3月份竣工，2004年6月驗(yàn)收監(jiān)測(cè)。水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果表明：處理后出水達(dá)到GB8978-1996中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。目前，該污水處理站正常運(yùn)行，出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放，已成為當(dāng)?shù)刂埔滦袠I(yè)或相關(guān)行業(yè)的示范工程，具有顯著的環(huán)境效益及社會(huì)效益。
二、工藝設(shè)計(jì)
2.1、設(shè)計(jì)水量
設(shè)計(jì)處理水量：400 m3/d
2.2、設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)
CODcr：1000mg/L； BOD5：300 mg/L； SS：800 mg/L； 色度：800倍； P：4.5 mg/L
2.3、設(shè)計(jì)出水水質(zhì)
符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996中的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，主要指標(biāo)如下：
CODcr≤150mg/L； BOD5≤30 mg/L； SS≤150 mg/L； 色度≤80倍； P≤1.0 mg/L； PH：6－9
2.4、處理工藝流程及說明
2.4.1、原水水質(zhì)特點(diǎn)及分析
。1） 水質(zhì)波動(dòng)范圍較大：根據(jù)該廠產(chǎn)品品種較多，而且隨著季節(jié)的變化制作的服裝類型也隨之變化。因而導(dǎo)致水質(zhì)有較大的波動(dòng)。為此要求處理工藝有較強(qiáng)的適應(yīng)性。
。2） 污水中色度及含磷量較高，工藝流程中應(yīng)設(shè)計(jì)去除色度及磷的有效措施。
（3） 有機(jī)污染物濃度較高，COD達(dá)1000mg/l。生物處理是去除有機(jī)污染物的高效經(jīng)濟(jì)的處理方法，為此生物處理應(yīng)成為處理工藝中的核心單元。
。4） 從原水水質(zhì)數(shù)據(jù)可以看出，BOD/COD=0.3,污水的可生化性較差，為此需在生物處理單元之前增設(shè)水解酸化處理單元，以提高污水的可生化性。
2.4.2、處理工藝流程
根據(jù)原水色度及含磷量較高，有機(jī)污染較嚴(yán)重，可生化性較差的特點(diǎn)，經(jīng)過工藝選擇，確定采用如下的處理工藝：
2.4.3、工藝流程說明
污水經(jīng)匯集管道匯集后，經(jīng)格柵去除飄浮物、懸浮物等雜質(zhì)后自流入調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池設(shè)一級(jí)潛污提升泵兩臺(tái)，將污水提升入混凝沉淀池，廢水在該池內(nèi)經(jīng)過與藥劑混合反應(yīng)，然后沉淀，上清液出水進(jìn)入水解酸化池，通過厭氧和兼氧微生物的作用，將大分子的污染物轉(zhuǎn)化或降解成小分子的物質(zhì)，難生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易生物降解的有機(jī)物，以提高廢水的可生化性能。水解酸化池的出水自流入生物接觸池, 通過好氧微生物的作用，將廢水中的污染物分解、轉(zhuǎn)化為H2O、CO2 、NH3 等物質(zhì)，大幅度去除廢水中COD、BOD。接觸氧化池出水進(jìn)入沉淀池進(jìn)行泥水分離，二沉池出水各項(xiàng)污染指標(biāo)達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。
2.4.4、重點(diǎn)技術(shù)應(yīng)用介紹
生物接觸氧化是一種好氧生物膜法工藝，池內(nèi)設(shè)有填料，部分微生物以生物膜的形式固著生長(zhǎng)在填料表面，部分則是絮狀懸浮生長(zhǎng)于水中。該工藝兼有活性污泥法與生物膜法二者的特點(diǎn)，其優(yōu)點(diǎn)有：
。1）處理能力大（與活性污泥法比較），因而可以節(jié)省用地；
。2）對(duì)沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)性；
（3）污泥成量少，不產(chǎn)生污泥膨脹的危害，能夠保證出水水質(zhì)；
。4）勿需污泥回流，易于維護(hù)管理，不產(chǎn)生濾池灰蠅①。 該工藝成熟穩(wěn)定，占地面積省，設(shè)備國(guó)產(chǎn)化，在運(yùn)行管理上更具優(yōu)勢(shì)，在廢水處理工程中得到了廣泛的應(yīng)用。
值得提出的是，當(dāng)接觸氧化池體積較大時(shí)，很難實(shí)現(xiàn)完全混合的水力流態(tài)，因此需要在池型結(jié)構(gòu)上進(jìn)行考慮，為此提出二級(jí)接觸氧化池的概念。
由于填料比表面積大，接觸氧化池內(nèi)生物固體量多，水流實(shí)現(xiàn)完全混合，因此可提高生物接觸氧化池對(duì)水質(zhì)水量的驟變的適應(yīng)能力。
通過對(duì)池型結(jié)構(gòu)的改變，完全可以克服諸如短流，水和填料接觸不佳等缺點(diǎn)，從而達(dá)到了相應(yīng)的處理效果。
總結(jié)起來，這種布置有以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：
。1）避免了單級(jí)單段式的短流現(xiàn)象，保證了水和填料的充分混合。
。2）每級(jí)漸次有一個(gè)COD濃度梯度，最大限度地保證了有機(jī)物向微生物細(xì)胞的傳遞，從動(dòng)力學(xué)角度保證了去除效果。
。3）每級(jí)生物均不相同，從而最大程度保證了各自不同的生存環(huán)境在一個(gè)最佳的位置上。
2.5、沿程去除率預(yù)測(cè)
2.6、主要處理設(shè)施
2.6.1、主要構(gòu)筑物及參數(shù)
2.6.2、主要設(shè)備材料及規(guī)格
2.7、工藝設(shè)計(jì)特點(diǎn)
2.7.1 、工藝成熟可靠，出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)有保證
(1) 對(duì)總體水質(zhì)特點(diǎn)及主要污染物特性進(jìn)行分析，有針對(duì)性地提出相應(yīng)的處理方法，工藝路線合理，工藝流程順暢。 (2) 設(shè)計(jì)參數(shù)的選取參考類似工程的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，能經(jīng)受得住實(shí)踐的考驗(yàn)。 (3) 重視預(yù)處理并對(duì)核心單元進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，處理效果好。重視預(yù)處理，如污水在進(jìn)入生物處理系統(tǒng)之前考慮到盡可能將SS、色度及COD較大幅度地去除；核心單元的設(shè)計(jì)精益求精，如接觸氧化池考慮到曝氣頭及填料分布的均勻性，接觸氧化池采用兩級(jí)考慮到避免水力短流及生物相豐富多樣等。
2.7.2 操作簡(jiǎn)單方便，易于維護(hù)
污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)自動(dòng)化程度高，機(jī)泵設(shè)備的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟停，故障時(shí)設(shè)備報(bào)警及備泵自投，操作簡(jiǎn)單方便，大大地降低人操作工人的勞動(dòng)程度; 另外，選用的產(chǎn)品均是成熟可靠的產(chǎn)品，性能穩(wěn)定，且易于維護(hù)。
2.7.3 投資省
構(gòu)筑物設(shè)計(jì)合理，采用半地下的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，且多設(shè)計(jì)成共壁的型式，建筑物采用一層的磚混結(jié)構(gòu)，易于施工且節(jié)省了投資; 核心設(shè)備采用進(jìn)口產(chǎn)品或中外合資產(chǎn)品，輔助設(shè)備采用國(guó)內(nèi)成熟產(chǎn)品，既可保證系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，又可將投資控制在合理的范圍之內(nèi)。 據(jù)核算，設(shè)備部分投資為25萬元，土建部分15萬元，工程總投資僅40萬元。
2.7.4 運(yùn)行費(fèi)用低
如減少污水提升的次數(shù)，盡量采取重力自流的方式，以減少機(jī)泵功率;投加藥劑選用可靠高效的品牌，降低藥劑消耗等。通過以上多種方式，可較大程度地降低污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算如下：
三、工藝調(diào)試
調(diào)試的過程亦是摸索運(yùn)行參數(shù)及規(guī)律的過程，根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行調(diào)整，為以后的正常運(yùn)行提供正確的操作方法、運(yùn)行參數(shù)、維護(hù)及預(yù)防措施。
3.1、調(diào)試前的準(zhǔn)備
3.1.1、調(diào)試前期主要工作
。1）清水試車已經(jīng)完成。
。2）各構(gòu)筑物及設(shè)備已開始正常使用，有一定量的污水產(chǎn)生，能夠維持污水處理工序的基本運(yùn)行。
。3）有良好的接種污泥的來源。
3.1.2、接種污泥的來源
污泥接種可以大大縮短污泥培養(yǎng)馴化的時(shí)間。
以下污泥可作為接種污泥且按此順序確定優(yōu)先級(jí)：
、 同類污水廠的剩余污泥或脫水污泥
、 城市污水廠的剩余污泥或脫水污泥
③ 其它不同類污水站的剩余污泥或脫水污泥
、 河流或湖泊底部污泥
、 糞便污泥上清液
本次調(diào)試采用接種污泥取自市政污水廠脫水后的污泥。
3.1.3、接種污泥的數(shù)量
接種量視污泥種類的不同而不同，一般接種量為3－5g/L干污泥。本次調(diào)試向一級(jí)接觸氧化池和二級(jí)接觸氧化池分別投入約3t含水率80％的泥餅，投加方式為多點(diǎn)投加。
3.2、接觸氧化池單元的調(diào)試
3.2.1 污泥的培養(yǎng)②
污泥的培養(yǎng)有連續(xù)培養(yǎng)法和間歇培養(yǎng)法。針對(duì)本工程的特點(diǎn)，污泥培養(yǎng)可采用連續(xù)培養(yǎng)的方法。
。1） 向調(diào)節(jié)池內(nèi)注入生活污水，并投入一定的營(yíng)養(yǎng)源。
。2） 當(dāng)調(diào)節(jié)池內(nèi)液位達(dá)到中液位以上時(shí)，開啟污水提升泵，將污水打入水絮凝沉淀池，絮凝沉淀池水滿之后流入水解酸化池，水解酸化池水滿之后流入接觸氧化池。
（3） 當(dāng)一、二級(jí)接觸氧化池內(nèi)液位均達(dá)到設(shè)計(jì)液位時(shí)，開啟鼓風(fēng)機(jī)，同時(shí)停止調(diào)節(jié)池內(nèi)的提升泵，悶曝1～2天。
（4） 之后啟動(dòng)一級(jí)沉淀池中的污泥回流泵，將污泥回流至水解酸化池，同時(shí)開啟二級(jí)沉淀池中的污泥回流泵，將污泥回流至一級(jí)接觸氧化池，繼續(xù)悶曝2～3天，投入適量的養(yǎng)料。悶曝一個(gè)星期之后，開啟調(diào)節(jié)池提升泵，將生活污水提升至后續(xù)處理單元，水量逐漸增大，通過調(diào)節(jié)提升泵出水閥門及回流閥進(jìn)行水量控制。
。5） 依上述流程連續(xù)運(yùn)行，觀察填料上污泥的生長(zhǎng)狀況。
（6） 當(dāng)填料上的生物膜達(dá)到1～2mm厚時(shí)，且沉淀池的出水較清澈，氧化池進(jìn)出水去除率＞60％時(shí)，可認(rèn)為生物膜的培養(yǎng)基本結(jié)束。此時(shí)可關(guān)閉沉淀池中的污泥回流泵，不再將污泥回流至接觸氧化池。當(dāng)水質(zhì)惡化時(shí)，可適時(shí)開啟污泥回流泵，以增強(qiáng)處理效果。
3.2.2 污泥馴化
當(dāng)污泥培養(yǎng)成功之后，即可進(jìn)行污泥馴化階段。本工程調(diào)試采用方法屬異步馴化。
（1） 調(diào)節(jié)池內(nèi)進(jìn)入廠區(qū)排放廢水。
。2） 開啟污水提升泵將污水提升至水解酸化池，水解酸化池污水自流入一級(jí)接觸氧化池，控制提升泵出水水量約為設(shè)計(jì)水量的1/4，即提升水量為每天100t。
。3） 持續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間之后，觀察出水水質(zhì)情況，當(dāng)沉淀池的出水較清澈，加大提升泵出水水量，每次增加10－20％（以設(shè)計(jì)流量為基準(zhǔn)），重復(fù)以上步驟，直至達(dá)到滿負(fù)荷，當(dāng)處理水量達(dá)到滿負(fù)荷，水質(zhì)亦能達(dá)標(biāo)時(shí)，馴化階段結(jié)束。進(jìn)入試運(yùn)行及穩(wěn)定運(yùn)行階段。
3.2.3 注意事項(xiàng)
。1） 接種污泥在投加入反應(yīng)器前，應(yīng)以小于0.5mm的沙網(wǎng)濾過，以去除其中尺寸較大的顆粒，防止生物膜通道堵塞。同時(shí)應(yīng)邊曝氣邊投加。
。2） 加接種污泥時(shí)應(yīng)注意在反應(yīng)池中先充入一定量的污水，其體積要保證剩余空間可以容納接種污泥。
。3） 泥馴化時(shí)負(fù)荷應(yīng)由小至大，待運(yùn)行穩(wěn)定后逐步增大污水水量，提高污泥有機(jī)負(fù)荷直至滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。
。4） 曝氣池水面的漂浮物要定期撈除。
定期觀察設(shè)備運(yùn)行和處理出水，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)即時(shí)處理。
3.3 混凝劑投加單元的調(diào)試
（1）藥品選擇：絮凝劑可采用優(yōu)尼克，優(yōu)尼克是一種以天礦物原料與聚合氯化鋁和有機(jī)高分子絮凝劑制成的凈水劑，是一種復(fù)合型的新產(chǎn)品，外觀為灰色粉末。本工程采用優(yōu)尼克要求產(chǎn)品中氧化鋁的含量不小于28%。
。2） 液濃度：在藥桶內(nèi)將優(yōu)尼克調(diào)配成濃度為5%~10%溶液。
。3） 配藥周期：藥箱有效容積200L,約4~6天配一桶藥液，具體以實(shí)際調(diào)試結(jié)果為準(zhǔn)。
。4） 配藥過程：先打開進(jìn)水閥，加水至水箱高度的1/2處停，按下面板上的攪拌電機(jī)按鈕，開動(dòng)攪拌機(jī)，邊攪拌邊將稱好的的藥劑緩慢投入，繼續(xù)攪拌10min左右關(guān)閉攪拌機(jī)，再加水至桶的指定液位，再攪拌10min,溶藥完畢。將手動(dòng)開關(guān)扳至自動(dòng)狀態(tài)。
。5） 注意事項(xiàng)：配藥時(shí)要戴防護(hù)手套，口罩，不要穿高跟鞋，倒藥劑時(shí)要緩慢謹(jǐn)慎，以保證不濺出傷人。
3.4 系統(tǒng)監(jiān)測(cè)
3.4.1通過鏡檢，觀察原生動(dòng)物數(shù)量、種類和活躍情況判斷微生物掛膜及處理效果。
3.4.2 檢測(cè)污水中溶解氧的含量，一般不低于2mg/L。
3.4.3 觀察污水的顔色變化。
3.4.4 常用水質(zhì)及測(cè)定方法③，見下表：
從5月份開始調(diào)試，對(duì)污水進(jìn)出水水質(zhì)進(jìn)行多次監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)如下：
3.4.5 水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)
(1) 第一次水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)
(2) 第二次水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)
注：上表中色度超標(biāo)是因?yàn)樵葒?yán)重超標(biāo)，是原水設(shè)計(jì)值800的1.81倍。
(3) 第三次水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)
3.4.6水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)論
水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，主要出水水質(zhì)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求，出水水質(zhì)達(dá)到或優(yōu)于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996。
3.5 污水處理系統(tǒng)調(diào)試過程中可能出現(xiàn)的異常情況及排除方案
四、 結(jié)論與建議
4.1 制衣廢水具有水量水質(zhì)波動(dòng)范圍較大，有機(jī)污染較嚴(yán)重，色度及含磷較高，可生化性較差等特點(diǎn)，工藝選擇上宜采用物化與生化相結(jié)合的工藝。
4.2 工藝設(shè)計(jì)時(shí)PH調(diào)節(jié)至7-7.5，混凝劑投加量為20mg/L,水解酸化池水力停留時(shí)間為6小時(shí)，填料負(fù)荷為1.5BOD5/m3填料.d④時(shí)，該工藝對(duì)COD、BOD5、色度有較好的去除效果。
4.3 核心處理單元接觸氧化池設(shè)計(jì)成兩級(jí)，可有效避免水力短流，同時(shí)具有豐富的生物相及漸次COD濃度梯度，保證了處理效果。
4.4 工藝調(diào)試時(shí)混凝劑的篩選及投加量的控制十分重要，最好通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。
4.5生物接觸氧化池單元調(diào)試時(shí)采用接種污泥進(jìn)行培養(yǎng)及馴化，可大大縮短污泥培養(yǎng)及馴化的時(shí)間，調(diào)試過程中應(yīng)預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的問題并準(zhǔn)備解決問題的方案。
4.6 本工程所采用的處理工藝設(shè)計(jì)參數(shù)及調(diào)試過程中積累的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)制衣行業(yè)及相關(guān)行業(yè)的廢處理工程的設(shè)計(jì)與調(diào)試具有一定的參考價(jià)值或借鑒意義。
五、參考文獻(xiàn)表
①、顧夏聲 黃銘榮 王占生等 《水處理工程》 P227 1990年4月
②、吳萍萍 《新湖石化ABS污水處理工程調(diào)試及運(yùn)行》P2 2003年11月
③、鄒家慶 《工業(yè)廢水處理技術(shù)技術(shù)》P320 2003年8月
④、建筑工程常用數(shù)據(jù)系列手冊(cè)編寫組 《給水排水常用數(shù)據(jù)手冊(cè)》（第二版）P150 2002年4月
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